FR3050541B1 - DISPLAY - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un afficheur (1) comprenant : - une unité de génération d'image comportant au moins un émetteur de lumière (23), - une plaque-support (22) de circuit imprimé, sur laquelle ledit émetteur (23) est monté, et - un capteur (30) de lumière adapté pour délivrer un signal représentatif d'une intensité lumineuse qu'il reçoit, l'afficheur (1) étant adapté à ce que la luminosité d'une image générée par l'unité de génération d'image soit commandée en fonction dudit signal. Selon l'invention, le capteur (30) de lumière est monté sur ladite plaque-support (22) de circuit imprimé.The invention relates to a display (1) comprising: - an image generation unit comprising at least one light emitter (23), - a printed circuit support plate (22), on which said emitter (23) is mounted, and - a light sensor (30) adapted to deliver a signal representative of a light intensity that it receives, the display (1) being adapted so that the brightness of an image generated by the image generation is controlled as a function of said signal. According to the invention, the light sensor (30) is mounted on said printed circuit support plate (22).
Description
Afficheurdisplay
Domaine technique auquel se rapporte l'inventionTechnical field to which the invention relates
La présente invention concerne un afficheur, notamment un afficheur tête haute pour véhicule automobile.The present invention relates to a display, in particular a head-up display for a motor vehicle.
Elle concerne plus particulièrement un afficheur comprenant : - une unité de génération image comportant au moins un émetteur de lumière, - une plaque-support de circuit imprimé, sur laquelle ledit émetteur est monté, et - un capteur de lumière adapté pour délivrer un signal représentatif d’une intensité lumineuse qu’il reçoit, l’afficheur étant adapté à ce que la luminosité d’une image générée par l’unité de génération d’image soit commandée en fonction dudit signal.It relates more particularly to a display comprising: - an image generation unit comprising at least one light emitter, - a printed circuit support plate, on which said emitter is mounted, and - a light sensor adapted to deliver a representative signal a light intensity it receives, the display being adapted so that the brightness of an image generated by the image generation unit is controlled according to said signal.
Arriere-plan technologiqueTechnological background
Pour le conducteur d’un véhicule automobile, il est particulièrement confortable de pouvoir visualiser des informations relatives au fonctionnement du véhicule, à l’état du trafic, ou autres, sans avoir pour cela à détourner son regard de la route faisant face au véhicule.For the driver of a motor vehicle, it is particularly comfortable to be able to view information relating to the operation of the vehicle, the traffic status, or the like, without having to look away from the road facing the vehicle.
Il est connu dans ce but d’équiper un véhicule automobile avec un afficheur dit tête haute. Dans un tel afficheur, une image comportant les informations à afficher est générée par une unité de génération d’image. Cette image est alors superposée visuellement à l’environnement faisant face au véhicule, au moyen d’une réflexion partielle sur une lame semi-transparente située devant le conducteur, telle qu’un combineur disposé entre le parebrise du véhicule et les yeux du conducteur.It is known for this purpose to equip a motor vehicle with a so-called head-up display. In such a display, an image comprising the information to be displayed is generated by an image generation unit. This image is then superimposed visually on the environment facing the vehicle, by means of a partial reflection on a semitransparent blade in front of the driver, such as a combiner disposed between the windshield of the vehicle and the eyes of the driver.
Afin que les informations ainsi affichées soient suffisamment lumineuses pour être correctement visualisées, sans pour autant risquer d’éblouir le conducteur, il est nécessaire d’adapter la luminosité de l’image ainsi superposée à l’environnement extérieur du véhicule à la luminosité de cet environnement lui-même, qui varie fortement entre une conduite de jour et une conduite de nuit ou dans un tunnel.In order for the information thus displayed to be sufficiently bright to be correctly visualized, without risk of dazzling the driver, it is necessary to adapt the brightness of the image thus superimposed on the external environment of the vehicle to the brightness of this light. environment itself, which varies greatly between daytime driving and driving at night or in a tunnel.
Il est connu pour cela de munir l’afficheur tête haute d’un capteur de lumière, une unité de commande commandant alors la luminosité de l’image générée en fonction d’un signal acquis par le capteur de lumière, de manière à adapter la luminosité de cette image à une luminosité ambiante.It is known for this purpose to provide the head-up display with a light sensor, a control unit then controlling the brightness of the image generated as a function of a signal acquired by the light sensor, so as to adapt the brightness of this image at ambient brightness.
Plus particulièrement, il est connu de monter un émetteur de lumière, servant de source de lumière à l’unité de génération d’image, sur une première plaque-support de circuit imprimé, tandis que le capteur de lumière est monté sur une deuxième plaque-support de circuit imprimé.More particularly, it is known to mount a light emitter, serving as a light source for the image generation unit, on a first printed circuit support plate, while the light sensor is mounted on a second plate. - printed circuit board.
Objet de l’inventionObject of the invention
Dans ce contexte, la présente invention propose un afficheur tel que défini en introduction, dans lequel le capteur de lumière est monté sur ladite plaque-support de circuit imprimé.In this context, the present invention provides a display as defined in the introduction, wherein the light sensor is mounted on said printed circuit support plate.
Cette plaque-support de circuit imprimé assure alors la fixation mécanique et la connexion électrique à la fois de l’émetteur de lumière au nombre de un au moins et du capteur de lumière.This printed circuit support plate then ensures the mechanical fixing and the electrical connection of both the at least one light emitter and the light sensor.
Cet arrangement facilite avantageusement la fabrication de l’afficheur, par rapport à l’état de la technique susmentionné notamment, puisqu’une seule opération de montage est alors nécessaire pour installer à la fois ledit émetteur (au nombre de un au moins) et le capteur de lumière. Cet arrangement est par ailleurs particulièrement intéressant en termes de coût de fabrication, puisqu’il permet l’économie d’une plaque-support de circuit imprimé ainsi que des câbles électriques de liaison correspondants.This arrangement advantageously facilitates the manufacture of the display, in relation to the aforementioned state of the art in particular, since a single mounting operation is then necessary to install both said transmitter (at least one) and the light sensor. This arrangement is also particularly interesting in terms of manufacturing cost, since it allows the economy of a printed circuit board and corresponding electrical connection cables.
On peut prévoir que l’afficheur comprend en outre un boîtier. Ladite plaque-support de circuit imprimé est alors située à l’intérieur du boîtier, notamment pour être située au voisinage de l’unité de génération d’image. Le capteur de lumière est alors également situé à l’intérieur du boîtier.It can be provided that the display further comprises a housing. Said printed circuit support plate is then located inside the housing, in particular to be located in the vicinity of the image generation unit. The light sensor is then also located inside the housing.
On peut prévoir alors que le boîtier de l’afficheur présente une ouverture traversée par un rayonnement lumineux provenant de l’extérieur du boîtier de l’afficheur pour parvenir jusqu’au capteur de lumière.It can be provided while the display housing has an opening through which light radiation from the outside of the display housing to reach the light sensor.
On peut prévoir aussi que l’afficheur comprend en outre un guide de lumière configuré pour collecter ledit rayonnement lumineux pour le guider jusqu’au capteur de lumière.It can also be provided that the display further comprises a light guide configured to collect said light radiation to guide it to the light sensor.
Le guide de lumière assure une collection avantageusement efficace du rayonnement lumineux provenant de l’extérieur du boîtier, et dont l’intensité lumineuse est mesurée par le capteur de lumière.The light guide provides an advantageously efficient collection of light radiation from outside the housing, and whose light intensity is measured by the light sensor.
Par ailleurs, il est préférable d’éviter qu’une partie de la lumière émise par ledit émetteur n’atteigne ledit capteur, car cette lumière perturberait la mesure de luminosité d’ambiance réalisée au moyen de ce capteur.Furthermore, it is preferable to prevent a part of the light emitted by said emitter from reaching said sensor, since this light would disturb the ambient brightness measurement made by means of this sensor.
Grâce au guide de lumière, l’intensité lumineuse, provenant dudit émetteur et susceptible d’atteindre le capteur de lumière est avantageusement réduite.Thanks to the light guide, the light intensity, from said transmitter and likely to reach the light sensor is advantageously reduced.
De plus, grâce à ce guide de lumière, l’intérieur du boîtier de l’afficheur n’est pas visible pour un utilisateur, tout en assurant que ledit rayonnement lumineux provenant de l’extérieur du boîtier atteint le capteur de lumière. Cet arrangement est donc particulièrement intéressant en termes d’apparence extérieure de l’afficheur, puisque l’intérieur du boîtier est ainsi masqué au regard de cet utilisateur.In addition, with this light guide, the inside of the display housing is not visible to a user, while ensuring that said light radiation from outside the housing reaches the light sensor. This arrangement is therefore particularly interesting in terms of external appearance of the display, since the interior of the housing is thus hidden from the view of this user.
Selon une caractéristique optionnelle de l’afficheur, le guide de lumière présente une face d’entrée au niveau de laquelle est collecté ledit rayonnement lumineux, cette face d’entrée étant située au niveau de ladite ouverture.According to an optional feature of the display, the light guide has an input face at which said light radiation is collected, this input face being located at said opening.
Le guide de lumière empêche alors l’entrée de corps étrangers, tels que des particules de poussière, à l’intérieur du boîtier de l’afficheur, et masque de manière optimale, au regard d’un utilisateur, l’intérieur dudit boîtier.The light guide then prevents the entry of foreign bodies, such as dust particles, inside the display housing, and optimally masks, with respect to a user, the inside of said housing.
Selon une autre caractéristique, optionnelle, l’afficheur comprend également un ensemble optique de projection adapté pour projeter une image générée par l’unité de génération d’image, en direction d’une lame semi-transparente pour, avec la lame semi-transparente, former une image virtuelle dans le champ de vision d’un utilisateur.According to another optional feature, the display also comprises a projection optical assembly adapted to project an image generated by the image generation unit, towards a semi-transparent plate for, with the semi-transparent plate , forming a virtual image in the field of view of a user.
On peut prévoir alors que le guide de lumière est distinct de la lame semi-transparente. On peut prévoir en outre que le guide de lumière est disjoint de la lame semi-transparente.We can then predict that the light guide is distinct from the semi-transparent plate. It can further be provided that the light guide is disjoint from the semi-transparent plate.
Il est préférable d’éviter qu’une partie de la lumière émise par l’unité de génération d’image, et réfléchie ensuite en partie sur la lame semi-transparente, n’atteigne ledit capteur, car cette lumière perturberait la mesure de luminosité d’ambiance réalisée au moyen de ce capteur.It is preferable to avoid that a part of the light emitted by the image generation unit, and then reflected partly on the semi-transparent plate, does not reach said sensor, because this light would disturb the brightness measurement. of atmosphere produced by means of this sensor.
Le fait que le guide de lumière est distinct de la lame semi-transparente évite alors avantageusement que la lumière émise par l’unité de génération d’image n’atteigne le capteur de lumière. D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l’afficheur conforme à l’invention sont les suivantes : - le boîtier présente une face externe et la face d’entrée du guide de lumière est située au niveau de cette face externe ; - le boitier présentant une face externe, le boitier comprend un conduit s’étendant depuis ladite face externe vers l’intérieur du boitier, pour le passage vers l’extérieur du boitier d’un rayonnement lumineux émis par l’unité de génération d’image, et la face d’entrée du guide de lumière est située au niveau d’une paroi de ce conduit ; - ladite face externe est située, par rapport à l’intérieur du boitier, d’un même côté du boitier que la lame semi-transparente en position d’usage ; - ladite plaque-support de circuit imprimé comprend une plaque en matériau thermiquement conducteur sur laquelle est appliquée une couche électriquement isolante ; - la couche électriquement isolante étant recouverte, à l’opposé de la plaque en matériau thermiquement conducteur, d’une couche de connexion formée au moins en partie d’un matériau électriquement conducteur ; - ledit émetteur comprend une diode électroluminescente ; - l’afficheur comprend une pluralité d’émetteurs ; - lesdits émetteurs sont disposés en ligne sur la plaque-support de circuit imprimé ; et - l’afficheur est adapté à ce que la luminosité de l’image générée soit d’autant plus grande que l’intensité lumineuse reçue par ledit capteur est grande.The fact that the light guide is distinct from the semi-transparent plate advantageously prevents the light emitted by the image generation unit from reaching the light sensor. Other non-limiting and advantageous features of the display according to the invention are the following: the housing has an external face and the input face of the light guide is situated at this external face; - The case having an outer face, the housing comprises a conduit extending from said outer face towards the inside of the housing, for the passage to the outside of the housing of a light radiation emitted by the generating unit of image, and the input face of the light guide is located at a wall of this conduit; said external face is located, with respect to the inside of the case, on the same side of the case as the semi-transparent blade in the use position; said printed circuit support plate comprises a plate of thermally conductive material on which an electrically insulating layer is applied; - the electrically insulating layer being covered, opposite the plate of thermally conductive material, a connecting layer formed at least in part of an electrically conductive material; said transmitter comprises a light-emitting diode; the display comprises a plurality of transmitters; said emitters are arranged in line on the printed circuit support plate; and - the display is adapted so that the brightness of the image generated is even greater than the luminous intensity received by said sensor is large.
Description detaillee d’un exemple de réalisationDetailed description of an example of realization
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.The following description with reference to the accompanying drawings, given as non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be achieved.
Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique partielle, en coupe, d’un afficheur mettant en œuvre les enseignements de l’invention ; - la figure 2 est une autre vue schématique, en perspective, partielle, de l’afficheur de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d’une plaque-support de circuit imprimé de l’afficheur de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective de la plaque-support de circuit imprimé de la figure 3 ainsi que d’un guide de lumière de l’afficheur de la figure 1, montrant leur positionnement l’un par rapport à l’autre ; et - la figure 5 est une vue schématique de côté de la plaque-support de circuit imprimé de la figure 3.In the accompanying drawings: - Figure 1 is a partial schematic sectional view of a display embodying the teachings of the invention; - Figure 2 is another schematic perspective partial view of the display of Figure 1; FIG. 3 is a schematic perspective view of a printed circuit support plate of the display of FIG. 1; FIG. 4 is a diagrammatic perspective view of the printed circuit support plate of FIG. 3 as well as a light guide of the display of FIG. 1, showing their positioning relative to one another; other; and FIG. 5 is a schematic side view of the printed circuit support plate of FIG. 3.
La figure 1 représente schématiquement les éléments principaux d’un afficheur 1, ici un afficheur tête haute, destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile, un train, un bateau tel qu’une péniche, un tramway ou un bus. L’afficheur 1 comprend une unité de génération d’image qui comporte, ici, un écran 20 composé de plusieurs éléments dont les propriétés optiques de transmission ou de réflexion sont commandables, tel par exemple qu’un écran à cristaux liquides (ou LCD pour "Liquid Crystal Display") à transistors en couche mince (ou TFT pour "Thin-Film Transistor"). L’afficheur 1 comprend au moins un émetteur 23 de lumière, ici plusieurs. Chacun desdits émetteurs 23 de lumière, réalisé par exemple au moyen d’une diode électroluminescente, produit un rayonnement lumineux reçu au moins en partie par l’arrière de l’écran (ici à cristaux liquides), ce qui permet de générer une image. L’afficheur 1 comprend également une plaque-support 22 de circuit imprimé (représentée schématiquement sur les figures 1 à 5), sur laquelle chacun desdits émetteurs 23 de lumière est monté.Figure 1 shows schematically the main elements of a display 1, here a head-up display, intended to equip a vehicle, for example a motor vehicle, a train, a boat such as a barge, a tram or a bus. The display 1 comprises an image generation unit which comprises, here, a screen 20 composed of several elements whose optical transmission or reflection properties are controllable, such as for example a liquid crystal display (or LCD for "Liquid Crystal Display") with thin film transistors (or TFT for "Thin-Film Transistor"). The display 1 comprises at least one emitter 23 of light, here several. Each of said light emitters 23, made for example by means of a light-emitting diode, produces light radiation received at least in part from the back of the screen (here liquid crystal), which makes it possible to generate an image. The display 1 also comprises a support plate 22 of printed circuit (shown schematically in Figures 1 to 5), on which each of said light emitters 23 is mounted.
On peut prévoir en particulier que, comme ici, lesdits émetteurs 23 de lumière (montés sur la plaque-support 22 de circuit imprimé) sont disposés en ligne, le long de cette plaque-support 22 de circuit imprimé (figures 3 et 4).In particular, it can be provided that, as here, said light emitters 23 (mounted on the printed circuit support plate 22) are arranged in line along this printed circuit support plate 22 (FIGS. 3 and 4).
Selon un mode de réalisation envisageable, ladite plaque-support 22 comprend, comme illustré schématiquement la figure 5, une plaque 27 en matériau thermiquement conducteur, par exemple en matériau métallique tel que de l’aluminium ou un alliage d’aluminium, sur laquelle est appliquée une couche électriquement isolante 26 tel qu’un vernis. La couche électriquement isolante 26 est alors recouverte, à l’opposé de la plaque 27 en matériau thermiquement conducteur, d’une couche de connexion 25 formée au moins en partie d’un matériau électriquement conducteur tel qu’un métal ou un alliage métallique. Chacun desdits émetteurs 23 de lumière est alors soudé sur la couche de connexion 25.According to one conceivable embodiment, said support plate 22 comprises, as illustrated schematically in FIG. 5, a plate 27 made of thermally conductive material, for example a metallic material such as aluminum or an aluminum alloy, on which is applied an electrically insulating layer 26 such as a varnish. The electrically insulating layer 26 is then covered, opposite the plate 27 made of thermally conductive material, of a connection layer 25 formed at least in part of an electrically conductive material such as a metal or a metal alloy. Each of said light emitters 23 is then soldered to the connection layer 25.
Dans ce cas, ladite plaque-support 22 peut par exemple être réalisée au moyen d’une plaque-support de circuit imprimé de type IMS (selon l’acronyme anglo-saxon de « Insulated Métal Substrate >> ou substrat métallique isolé).In this case, said support plate 22 may for example be made by means of an IMS type printed circuit board support plate (according to the acronym "Insulated Metal Substrate" or insulated metal substrate).
Grâce à ladite plaque 27 en matériau thermiquement conducteur, la plaque-support 22 autorise alors une évacuation avantageusement efficace d’une énergie thermique dégagée par lesdits émetteurs 23 de lumière, améliorant l’efficacité et la stabilité de fonctionnement de l’unité de génération d’image ainsi que sa longévité.Thanks to said plate 27 of thermally conductive material, the support plate 22 then allows an advantageously efficient removal of thermal energy released by said light emitters 23, improving the efficiency and the operating stability of the generating unit 23. image as well as its longevity.
La plaque-support 22 de circuit imprimé est montée sur un support 14 permettant de la maintenir en position dans le boitier 10 de l’afficheur 1. Ce support 14 est formé ici d’un matériau thermiquement conducteur. Plus précisément, la plaque 27 en matériau thermiquement conducteur de ladite plaque-support 22 est appliquée contre une paroi 141 de ce support 14 (figure 2). Cette paroi 141 porte, sur une face opposée à ladite plaque-support 22, des ailettes 15 améliorant encore l’évacuation de l’énergie thermique dégagée par lesdits émetteurs 23 de lumière.The support plate 22 of printed circuit is mounted on a support 14 for holding it in position in the housing 10 of the display 1. This support 14 is formed here of a thermally conductive material. More specifically, the plate 27 of thermally conductive material of said support plate 22 is applied against a wall 141 of this support 14 (Figure 2). This wall 141 carries, on a face opposite to said support plate 22, fins 15 further improving the evacuation of the thermal energy released by said emitters 23 of light.
Un connecteur 24 est également monté sur la plaque-support 22 de circuit imprimé, par soudure, sur la couche de connexion 25 de ladite plaque-support 22. L’afficheur 1 comprend également une unité de commande (non représentée) alimentant électriquement lesdits émetteurs 23 de lumière. Cette unité de commande est reliée électriquement à la plaque-support 22 de circuit imprimé au moyen d’un câble électrique. Ce câble électrique comprend un premier connecteur 28 (figures 1 et 2) et un deuxième connecteur (non représenté) reliés par une pluralité de fils conducteurs 29. Le premier connecteur 28 de ce câble est enfiché dans le connecteur 24 monté sur ladite plaque-support 22 qui a été mentionné ci-dessus.A connector 24 is also mounted on the support plate 22 of printed circuit, by welding, on the connection layer 25 of said support plate 22. The display 1 also comprises a control unit (not shown) electrically supplying said transmitters 23 of light. This control unit is electrically connected to the support plate 22 of printed circuit by means of an electric cable. This electric cable comprises a first connector 28 (FIGS. 1 and 2) and a second connector (not shown) connected by a plurality of conducting wires 29. The first connector 28 of this cable is plugged into the connector 24 mounted on said support plate 22 which was mentioned above.
Dans une variante non représentée, certains composants électroniques de l’unité de commande peuvent être montés directement sur ladite plaque-support de circuit imprimé. Dans le cadre de cette variante, le connecteur monté sur la plaque-support de circuit imprimé mentionné ci-dessus peut être utilisé non pas pour relier cette plaque-support à l’unité de commande, mais, par exemple, pour la relier à une source d’énergie électrique ou à un module électronique extérieur à l’afficheur.In a variant not shown, some electronic components of the control unit can be mounted directly on said printed circuit support plate. In the context of this variant, the connector mounted on the printed circuit support plate mentioned above can be used not to connect this support plate to the control unit, but, for example, to connect it to a source of electrical energy or an electronic module outside the display.
Ici, l’afficheur 1 comprend également un ensemble optique de projection adapté pour projeter l’image générée par l’unité de génération d’image en direction d’une lame semi-transparente pour, avec la lame semi-transparente, former une image virtuelle dans le champ de vision d’un utilisateur.Here, the display 1 also comprises a projection optical assembly adapted to project the image generated by the image generation unit towards a semi-transparent plate for, with the semi-transparent plate, forming an image in the field of view of a user.
On peut ainsi afficher des informations dans le champ de vision de l’utilisateur sans que celui-ci n’ait à détourner le regard. En pratique, cet utilisateur correspond ici au conducteur du véhicule. L’ensemble optique de projection comprend ici un miroir de repliement 60. En variante, il pourrait comprendre une pluralité de miroirs et/ou d’autres éléments optiques.It is thus possible to display information in the user's field of vision without the latter having to look away. In practice, this user corresponds here to the driver of the vehicle. The optical projection assembly here comprises a folding mirror 60. Alternatively, it could comprise a plurality of mirrors and / or other optical elements.
La lame semi-transparente est ici mise en œuvre sous la forme d’un combineur 70, c’est-à-dire d’une plaque semi-transparente, disposée ici entre le pare-brise 2 du véhicule et les yeux 3 du conducteur.The semi-transparent plate is here implemented in the form of a combiner 70, that is to say a semi-transparent plate, disposed here between the windshield 2 of the vehicle and the eyes 3 of the driver .
On peut prévoir en variante que l’ensemble optique de projection projette directement l’image générée par l’unité de génération d’image en direction du pare-brise du véhicule, le combineur précité étant alors omis. Dans ce cas, la lame semi-transparente est ainsi mise en œuvre sous la forme du pare-brise du véhicule. L’expression « lame semi-transparente » désigne ici une lame au moins partiellement transparente, présentant un niveau de transparence compris entre celui d’une lame complètement transparente, et celui d’une lame complètement opaque.It can be alternatively provided that the projection optical assembly directly projects the image generated by the image generation unit towards the windshield of the vehicle, the aforementioned combiner then being omitted. In this case, the semi-transparent blade is thus implemented in the form of the windshield of the vehicle. The expression "semi-transparent blade" here designates an at least partially transparent blade, having a level of transparency between that of a completely transparent blade, and that of a completely opaque blade.
En plus d’être semi-transparente, cette lame est semi-réfléchissante, permettant ainsi de renvoyer en direction de l’utilisateur une partie au moins de la lumière produite par l’unité de génération d’image, comme cela est représenté schématiquement sur la figure 1. L’image virtuelle, formée dans le champ de vision de l’utilisateur par l’ensemble optique de projection et la lame semi-transparente, est située à l’opposé de l’utilisateur par rapport à la lame semi-transparente.In addition to being semi-transparent, this blade is semi-reflective, thus returning to the user at least a portion of the light produced by the image generation unit, as shown schematically on Figure 1. The virtual image, formed in the field of view of the user by the projection optical assembly and the semi-transparent plate, is located opposite the user with respect to the semi-transparent blade. transparent.
Ici, pour le conducteur du véhicule, l’image virtuelle se forme au sein de l’environnement routier faisant face au véhicule, se superposant ainsi visuellement à cet environnement. L’afficheur 1 comprend également un boîtier 10 dans lequel sont logés l’unité de génération d’image et l’ensemble optique de projection.Here, for the driver of the vehicle, the virtual image is formed within the road environment facing the vehicle, thus visually superimposed on this environment. The display 1 also comprises a housing 10 in which are housed the image generation unit and the projection optical assembly.
Ce boîtier 10, représenté partiellement sur la figure 1, cache au regard de l’utilisateur les éléments de l’afficheur 1 logés dans le boîtier 10 et protège ces éléments de l’afficheur 1 de corps étrangers tels que des poussières.This housing 10, shown partially in FIG. 1, conceals the elements of the display 1 housed in the housing 10 in front of the user and protects these elements of the display 1 from foreign bodies such as dust.
Le boîtier 10 est formé de plusieurs parois 11, 11’, 11”, ici optiquement opaques, séparant l’intérieur INT du boîtier 10 de l’extérieur de celui-ci.The housing 10 is formed of several walls 11, 11 ', 11 ", here optically opaque, separating the inside INT of the housing 10 from the outside thereof.
Le boîtier 10 présente, du côté de la lame semi-transparente en position d’usage, une face externe 12.The housing 10 has, on the side of the semi-transparent blade in the use position, an outer face 12.
Plus précisément, la lame semi-transparente, ici le combineur 70, s’étend, en position d’usage, à l’extérieur du boîtier 10, en saillie par rapport à cette face externe 12, comme le montrent les figures 1 et 2. Cette face externe 12 est ici présentée par une paroi principale 11 supérieure, globalement plane du boîtier 10.More specifically, the semi-transparent plate, here the combiner 70, extends, in use position, outside the housing 10, projecting with respect to this outer face 12, as shown in FIGS. 1 and 2 This outer face 12 is here presented by an upper, generally flat, main wall 11 of the housing 10.
Le terme « supérieure >> désigne des éléments, ou parties d’éléments de l’afficheur, situés, par rapport au boîtier 10 (plus précisément par rapport à l’intérieur INT du boîtier 10), d’un même côté du boîtier que la lame semi-transparente en position d’usage. De tels éléments, en particulier la paroi principale 11 supérieure, peuvent ainsi être visibles pour l’utilisateur. Dans le cas particulier où l’afficheur 1 est installé dans le véhicule à proximité d’un tableau de bord de ce dernier (d’un côté du pare-brise 2 opposé à un toit du véhicule), le terme « supérieure >> désigne des éléments, ou parties d’éléments de l’afficheur, situés vers le haut de l’afficheur 1, relativement à une direction verticale ascendante.The term "upper" designates elements, or parts of elements of the display, located, with respect to the housing 10 (more precisely with respect to the inside INT of the housing 10), of the same side of the housing as the semi-transparent blade in use position. Such elements, in particular the upper main wall 11, can thus be visible to the user. In the particular case where the display 1 is installed in the vehicle near a dashboard of the latter (on one side of the windshield 2 opposite to a roof of the vehicle), the term "upper" designates elements, or parts of elements of the display, located towards the top of the display 1, relative to an upward vertical direction.
On peut prévoir de manière optionnelle que le combineur 70 est monté mobile par rapport au boîtier 10 entre sa position d’usage et une position rétractée, le combineur 70 dans sa position rétractée étant logé dans le boîtier 10.Optionally, the combiner 70 is movably mounted relative to the housing 10 between its use position and a retracted position, the combiner 70 in its retracted position being housed in the housing 10.
La plaque-support 22 de circuit imprimé est située à l’intérieur INT du boîtier.The printed circuit support plate 22 is located inside the housing INT.
Ici, elle s’étend approximativement perpendiculairement à la paroi principale 11 supérieure du boîtier. Ladite plaque-support 22 est disposée, par rapport à la paroi principale 11 supérieure du boîtier, à l’opposé de la lame semi-transparente. Elle est disposée en outre, ici, de sorte que la ligne d’émetteurs 23 de lumière susmentionnée s’étende approximativement perpendiculairement à la paroi principale 11 supérieure du boîtier.Here, it extends approximately perpendicular to the upper main wall 11 of the housing. Said support plate 22 is arranged, relative to the upper main wall 11 of the housing, opposite the semi-transparent plate. It is further arranged here so that the aforementioned light emitter line 23 extends approximately perpendicular to the upper main wall 11 of the housing.
Ici, l’afficheur 1 comprend également un conduit 19 (figure 1), s’étendant depuis la face externe 12 du boîtier en direction de l’intérieur INT du boîtier 10. Ce conduit 19 débouche au niveau de la face externe 12 du boîtier 10. Ce conduit 19 est prévu pour le passage d’un rayonnement lumineux qui émerge de l’écran 20 de l’unité de génération d’image et qui est renvoyé vers le combineur 70 par l’ensemble optique de projection pour former l’image virtuelle IMV. Ce conduit 19 évite notamment qu’un rayonnement lumineux parasite, autre que celui destiné à former l’image virtuelle IMV, ne sorte du boitier 10 de l’afficheur. L’afficheur 1 comprend également un capteur 30 de lumière, tel qu’une photodiode ou un phototransistor, adapté pour délivrer un signal représentatif d’une intensité lumineuse qu’il reçoit. Le capteur 30 de lumière est disposé de manière à recevoir un rayonnement lumineux provenant de l’extérieur de l’afficheur 1. L’afficheur 1 est adapté à ce que la luminosité de l’image générée par l’unité de génération d’image soit commandée en fonction du signal délivré par le capteur 30 de lumière.Here, the display 1 also comprises a conduit 19 (Figure 1), extending from the outer face 12 of the housing towards the inside INT of the housing 10. This conduit 19 opens at the outer face 12 of the housing 10. This duct 19 is provided for the passage of a light radiation which emerges from the screen 20 of the image generation unit and which is returned to the combiner 70 by the optical projection assembly to form the IMV virtual image. This duct 19 prevents in particular that parasitic light radiation, other than that intended to form the IMV virtual image, does not come out of the box 10 of the display. The display 1 also comprises a light sensor 30, such as a photodiode or a phototransistor, adapted to deliver a signal representative of a light intensity that it receives. The light sensor 30 is arranged to receive light radiation from outside the display 1. The display 1 is adapted so that the brightness of the image generated by the image generation unit is controlled according to the signal delivered by the light sensor 30.
La luminosité de l’image générée peut ainsi être adaptée à une luminosité ambiante, mesurée au moyen du capteur 30, ce qui permet d’assurer la visibilité de l’image virtuelle, même lorsque la luminosité ambiante varie.The brightness of the generated image can thus be adapted to an ambient brightness, measured by means of the sensor 30, which makes it possible to ensure the visibility of the virtual image, even when the ambient brightness varies.
Plus précisément, l’afficheur 1 est adapté ici à ce que la luminosité de l’image générée soit d’autant plus grande que l’intensité lumineuse reçue par ledit capteur 30 est grande.More precisely, the display 1 is adapted here so that the brightness of the image generated is even greater than the luminous intensity received by said sensor 30 is large.
La luminosité de l’image générée est adaptée ici en ajustant l’intensité lumineuse produite par lesdits émetteurs 23 de lumière au moyen d’une adaptation de la puissance électrique qui les alimente.The brightness of the image generated is adapted here by adjusting the light intensity produced by said light emitters 23 by means of an adaptation of the electrical power which supplies them.
En particulier, ici, l’unité de commande (qui alimente électriquement lesdits émetteurs 23 de lumière) est programmée pour commander l’ajustement de cette puissance électrique en fonction du signal délivré par le capteur 30 de lumière, de manière que la luminosité de l’image générée est d’autant plus grande que l’intensité lumineuse reçue par ledit capteur 30 est grande.In particular, here, the control unit (which electrically supplies said light emitters 23) is programmed to control the adjustment of this electric power according to the signal delivered by the light sensor 30, so that the brightness of the light generated image is even larger than the light intensity received by said sensor 30 is large.
En variante, l’unité de commande peut être adaptée pour commander l’ajustement de cette puissance électrique en fonction d’un signal de commande extérieur reçu par l’afficheur, ce signal de commande extérieur étant déterminé en fonction du signal délivré par le capteur 30 de lumière.In a variant, the control unit can be adapted to control the adjustment of this electrical power as a function of an external control signal received by the display, this external control signal being determined as a function of the signal delivered by the sensor. 30 of light.
Selon une caractéristique particulièrement remarquable de l’afficheur 1, le capteur 30 de lumière est monté sur ladite plaque-support 22 de circuit imprimé.According to a particularly remarkable characteristic of the display 1, the light sensor 30 is mounted on said support plate 22 of printed circuit.
Cette plaque-support 22 de circuit imprimé assure alors à elle seule la fixation mécanique et la connexion électrique desdits émetteurs 23 de lumière ainsi que du capteur 30 de lumière, ce qui est particulièrement intéressant en termes de fabrication puisqu’une seule opération de montage et une seule plaque-support sont alors nécessaires pour installer à la fois lesdits émetteurs 23 de lumière (au nombre de un au moins) et le capteur 30 de lumière.This support plate 22 of printed circuit alone then ensures the mechanical attachment and the electrical connection of said light emitters 23 as well as the light sensor 30, which is particularly advantageous in terms of manufacture since a single mounting operation and a single support plate are then necessary to install both said light emitters 23 (at least one in number) and the light sensor 30.
Le capteur 30 de lumière est soudé ici sur la couche de connexion 25 de ladite plaque-support 22.The light sensor 30 is welded here to the connection layer 25 of said support plate 22.
Le câble électrique précité, dont on rappelle qu’il relie la plaque-support 22 à l’unité de commande, est adapté à transmettre le signal délivré par le capteur 30 de lumière à l’unité de commande.The aforementioned electric cable, which is recalled that it connects the support plate 22 to the control unit, is adapted to transmit the signal delivered by the light sensor 30 to the control unit.
Le capteur 30 de lumière présente une surface sensible 31 (au niveau de laquelle le capteur 30 reçoit ladite intensité lumineuse) qui s’étend ici approximativement parallèlement à plaque-support 22 de circuit imprimé. La surface sensible 31 (figure 3) du capteur 30 est donc ici approximativement perpendiculaire à la paroi principale 11 supérieure de l’afficheur 1.The light sensor 30 has a sensitive surface 31 (at which the sensor 30 receives said light intensity) which extends here approximately parallel to a printed circuit board 22. The sensitive surface 31 (FIG. 3) of the sensor 30 is here approximately perpendicular to the upper main wall 11 of the display 1.
Le boîtier 10 présente ici une ouverture 13 (figure 1) traversée par le rayonnement lumineux provenant de l’extérieur du boîtier 10 de l’afficheur 1 pour parvenir jusqu’au capteur 30 de lumière. Cette ouverture 13 est ici ménagée à travers ladite paroi principale 11 supérieure du boîtier 10, et débouche ainsi sur ladite face externe 12 de ce dernier.The housing 10 here has an opening 13 (Figure 1) traversed by the light radiation from outside the housing 10 of the display 1 to reach the sensor 30 of light. This opening 13 is here formed through said upper main wall 11 of the housing 10, and thus opens on said outer face 12 of the latter.
En variante encore, la surface sensible du capteur de lumière peut présenter une orientation différente de celle décrite ci-dessus. Cette surface sensible peut par exemple s’étendre sensiblement parallèlement à la paroi dans laquelle est ménagée ladite ouverture. L’afficheur 1 peut comprendre également, comme ici, un guide de lumière 50, configuré pour collecter ledit rayonnement lumineux et pour le guider jusqu’au capteur 30 de lumière.In another variant, the sensitive surface of the light sensor may have a different orientation from that described above. This sensitive surface may for example extend substantially parallel to the wall in which said opening is formed. The display 1 may also comprise, as here, a light guide 50, configured to collect said light radiation and to guide it to the light sensor 30.
Grâce au guide de lumière 50, le capteur 30 de lumière peut être positionné sur ladite plaque-support 22 de circuit imprimé (à l’intérieur INT du boîtier 10), avec les avantages susmentionnés que cela implique, tout en recevant principalement et de manière efficace ledit rayonnement lumineux provenant de l’extérieur du boîtier 10 de l’afficheur 1.Thanks to the light guide 50, the light sensor 30 can be positioned on said printed circuit board support plate 22 (inside INT of the housing 10), with the above-mentioned advantages that this implies, while receiving mainly and substantially effective said light radiation from outside the housing 10 of the display 1.
De plus, grâce à ce guide de lumière 50, l’intérieur INT du boîtier 10 de l’afficheur 1 n’est pas visible pour un utilisateur, ce qui améliore son apparence extérieure.In addition, with this light guide 50, the INT interior of the housing 10 of the display 1 is not visible to a user, which improves its external appearance.
En variante, le guide de lumière pourrait toutefois être omis. Dans le cadre de cette variante, on peut prévoir que ladite ouverture est ménagée au droit de la surface sensible du capteur de lumière, cette surface sensible étant par exemple sensiblement parallèle à la paroi dans laquelle est ménagée l’ouverture.Alternatively, the light guide could be omitted. In the context of this variant, it can be provided that said opening is formed in line with the sensitive surface of the light sensor, this sensitive surface being for example substantially parallel to the wall in which the opening is formed.
Le guide de lumière 50 présente ici une face d’entrée 51, au niveau de laquelle est collecté ledit rayonnement lumineux. Cette face d’entrée 51 est située au niveau de ladite ouverture 13. Plus précisément, comme on peut le voir sur la figure 2, la face d’entrée 51 du guide de lumière 50 affleure ici la face externe 12 sur laquelle débouche cette ouverture 13.The light guide 50 here has an inlet face 51, at which said light radiation is collected. This inlet face 51 is situated at the level of said opening 13. More precisely, as can be seen in FIG. 2, the inlet face 51 of the light guide 50 is flush with the external face 12 on which this opening opens. 13.
En variante, au lieu d’être ménagée au niveau de la paroi principale supérieure du boîtier, ladite ouverture pourrait être ménagée au niveau d’une autre paroi du boîtier. En particulier, cette ouverture pourrait être ménagée au niveau d’une paroi formant le conduit susmentionné (dont on rappelle qu’il est prévu pour le passage, vers l’extérieur du boîtier, du rayonnement lumineux émergeant de l’écran à cristaux liquides). Selon cette variante, la face d’entrée du guide de lumière est alors située au niveau de cette paroi du conduit.Alternatively, instead of being provided at the upper main wall of the housing, said opening could be provided at another wall of the housing. In particular, this opening could be provided at a wall forming the aforementioned conduit (which is recalled that it is provided for the passage to the outside of the housing, the light radiation emerging from the LCD screen) . According to this variant, the input face of the light guide is then located at this wall of the duct.
Le guide de lumière 50 est ici distinct, et disjoint de la lame semi-transparente. Cela évite que la lumière émise par l’unité de génération d’image, et qui traverse la lame semi-transparente ou est réfléchie par celle-ci, n’atteigne le capteur 30 de lumière. Cet arrangement est particulièrement intéressant, car si une partie de la lumière émise par l’unité de génération d’image atteignait le capteur 30 de lumière, cela perturberait la mesure de luminosité ambiante réalisée au moyen de ce capteur 30.The light guide 50 is here separate and disjoint from the semi-transparent plate. This prevents the light emitted by the image generation unit, which passes through or is reflected by the semi-transparent plate, to reach the light sensor. This arrangement is particularly interesting because if a portion of the light emitted by the image generation unit reaches the light sensor 30, it would disturb the ambient light measurement made by means of this sensor 30.
Le guide de lumière 50 présente ici une forme globalement allongée, de section approximativement régulière (ici rectangulaire), s’étendant depuis la face d’entrée 51 du guide de lumière jusqu’à une face de sortie du guide de lumière située en vis-à-vis de la surface sensible 31 du capteur 30 de lumière (figure 4).The light guide 50 here has a generally elongated shape, of approximately regular (here rectangular) section, extending from the entry face 51 of the light guide to an exit face of the light guide located in to the sensitive surface 31 of the light sensor 30 (FIG. 4).
Le guide de lumière 50 est formé d’une matière transparente par exemple une matière plastique transparente telle que du polycarbonate transparent ou du polyméthacrylate de méthyle (ou PMMA) transparent.The light guide 50 is formed of a transparent material for example a transparent plastic material such as transparent polycarbonate or transparent polymethylmethacrylate (or PMMA).
Ledit rayonnement lumineux collecté au niveau de la face d’entrée 51 est guidé jusqu’à la face de sortie notamment par réflexion totale interne au niveau de surfaces externes, latérales, du guide de lumière 50.Said light radiation collected at the input face 51 is guided to the exit face in particular by total internal reflection at external, lateral surfaces of the light guide 50.
Le guide de lumière 50 présente ici un coude 52, en l’occurrence sensiblement à angle droit, permettant de rediriger ledit rayonnement lumineux vers la surface sensible 31 du capteur 30 de lumière.The light guide 50 here has a bend 52, in this case substantially at right angles, for redirecting said light radiation to the sensitive surface 31 of the light sensor 30.
Le guide de lumière 50 présente également, ici, du côté de sa face d’entrée 51, une semelle 53. Cette semelle 53 est fixée du côté intérieur de la paroi du boitier dans laquelle est ménagée ladite ouverture 53 (ici ladite paroi principale 11 supérieure). Cette fixation est réalisée ici au moyen d’organes de fixation tels que des vis, traversant des trous 54 pratiqués dans cette semelle 53.The light guide 50 also has, here, on the side of its entry face 51, a sole 53. This sole 53 is fixed on the inside of the wall of the housing in which is formed said opening 53 (here said main wall 11 higher). This fixing is carried out here by means of fasteners such as screws, passing through holes 54 made in this sole 53.
En variante, au lieu d’être fixé au boitier, le guide de lumière pourrait être fixé à ladite plaque-support de circuit imprimé, ou encore être fixé à la fois au boitier et à ladite plaque-support de circuit imprimé.Alternatively, instead of being attached to the housing, the light guide could be attached to said printed circuit support plate, or it could be attached both to the housing and to said printed circuit support plate.
La forme du guide de lumière 50 dépend en particulier de la position de ladite ouverture 13 par rapport à la plaque-support 22 de circuit imprimé, puisque le guide de lumière 50 relie optiquement cette ouverture 13 au capteur 30 de lumière monté sur cette plaque-support.The shape of the light guide 50 depends in particular on the position of said opening 13 with respect to the printed circuit support plate 22, since the light guide 50 optically connects this opening 13 to the light sensor 30 mounted on this plate. support.
Aussi, on peut prévoir en variante que le guide de lumière présente une forme détaillée différente de celle décrite précédemment, notamment lorsque ladite ouverture est située, sur le boitier, à une autre position que celle décrite ci-dessus.Also, it can be provided alternatively that the light guide has a different detailed form from that described above, especially when said opening is located on the housing at a position other than that described above.
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